금산(錦山) 대성탄철지성(大成炭鐵地城) 산성폐수(酸性廢水)에 의한 오염(汚染)

송석환,민일식,김명희,이현구,Song, Suckhwan,Min, Ell Sik,Kim, Myung Hee,Lee, Hyun Koo 대한자원환경지질학회 1997 자원환경지질 Vol.30 No.2

This study is for extent of polluted area by acid mine drainage from the Daeseong coal mine, Keumsan. Black shales of the Changri Formation containing the Daeseong coal mine are geochemically similar to those from the North America as well as Europe. Comparing with geochemical compositions and relative ratios, coal bearing and non-coal bearing soils are similar to the stream sediments influenced and not influnced by the acid mine drainage, respectively. These characteristics suggest that acidification of the soils and of the stream sediments are related to the the coal bearing black shale. Soil waters beneath the coal bearing soil have low pH and high cation contents than those beneath non-coal bearing soil, suggestive of extractions of cations with increasing oxidizations within the soils. Surface waters show that those influenced by the acid mine drainage are low pH, and have high $SO_4{^{2-}}$, $Mg^{2+}$, $Fe^{2+}$, Mn and slightly lower DO, suggesting that heavy pollutions have been progressed in these area. Geochemical comparisons between the polluted surface water and adjacent black shales suggest that pollutions of the surface water are related to the black shales.

금산 인삼의 전이 원소 특성

송석환(Suck-hwan Song),이용규(Yong-Gyoo Lee),민일식(Ell-Sik Min) 한국자원식물학회 2003 한국자원식물학회지 Vol.16 No.1

일반적으로 토양의 경우 천매암 및 셰일 지역이 높은 원소 함량을 보였고 원소의 상관관계에서 셰일 지역이 많은 원소에서 높은 상관관계를 보였다. 지역에 따른 인삼의 2년근과 3년근의 비교에서 2년근에서 높았는데, 특히 화강암과 편마암지역이 셰일지역에 비해 2년근에서 두드러지게 높았다. 같은 연령 인삼들의 지역적 비교에서 화강암지역이 낮았으며, 셰일 및 천매암의 비교에서는 셰일이 높았다. 인삼의 부위 별 비교에서 2년근과 3년근에 관계 없이 상부가 높은 원소함량을 보였다 토양과 인삼 평균치와의 비교에서 대부분 원소가 인삼 조성에 비해 토양에서 높은 함량을 보였고, 토양과 인삼조성 관계에서 유사한 증감 경향을 보였다. 전체적으로 일반적인 전이원소의 부정적인 영향을 전제로 하면 세 토양중 화강암 지역이 인삼의 최적지이며 셰일 지역이 제일 불리한 지역임을 암시한다. Different ages of the ginsengs were collected from the three soil areas, such as granite, phyllite and shale of Keumsan, with their field soils. Of the soils, phyllite and shale areas are high in the Ni, Cr, Co, Sc, V, As, Cu and Zn contents while the granite areas are low in the W, Pb, Th, U, Sn and Be contents. In the correlation coefficient of the soils, positive and negative relationships of the elements are mainly high in the shale and low in the granite area. Comparing between 2- and 3- year ginsengs, 2-year ginsengs are mainly high in most elements, especially for the granite and phyllite areas. In the regional comparisons among the same ages, the granite areas are mainly low and high in the shale area for the most of the elements. Comparisons among the parts of ginsengs suggest high contents in the most of the elements at the upper parts. In the comparisons between the top soils and ginseng compositions, top soils are mainly high and show similar increase/decrease trends between them. Following the transitional element contents, the granite area is best for the ginseng cultivation while , among the three areas, the shale area is worst.

금산지역 토양별 인삼내 비호정성 원소 특성

송석환(Suckhwan Song),민일식(Ell-Sik Min) 고려인삼학회 2004 Journal of Ginseng Research Vol.28 No.1

충남 금산군 지역에 분포하는 세 토양인 화강암, 천매암, 셰일 지역을 선정하여 토양 시료와 함께 1년, 2년, 3년생의 인삼 시료를 채취하여 비호정 원소를 분석하였다. 토양의 경우 화강암 지역이 대부분 원소에서 높았으며 원소 쌍들과의 관계에서 셰일이 가장 높은 상관관계를 보였다. 동일 토양내 인삼 연령별 비교에서 원소 대부분이 화강암 및 천매암 지역은 2년생이, 셰일 지역은 3년생이 높게 나타났다. 원소쌍에서 전 지역이 정의 상관관계가 우세하였고 2년생에 비해 3년생에서 우세하였는데 이는 지역에 관계없이 인삼의 연령이 증가함에 일정량의 원소를 흡수하기 때문으로 생각된다. 동일 연생 인삼의 지역적 비교에서 화강암 지역은 2년생의 경우 Rb, Cs, Ga가 낮았고, 3년생은 대부분 원소가 낮았으며, 셰일 지역은 대부분 원소에서 높은 함량을 보였는데 이는 토양내의 광물 특성으로 해석된다. 인삼의 부위별 비교에서 원소 대부분이 지상부가 높은 함량을 보였고 2년생에 비해 3년생이 높은 상관관계를 보였는데 이는 연령이 증가함에 따라 이들 원소들의 상부 및 뿌리 내 흡수정도가 거의 같아지기 때문이라고 생각된다. 토양과 인삼 평균치와의 비교에서 Ba, Sr 외 원소가 토양에서 높았다. The ginsengs showing different ages(1, 2 and 3 years) are collected from the granite, phyllite and shale area, Keumsan and are analysed for the incompatible elements with the soils, In the soils, granite areas are high in the most of element and shale areas show high correlations among the element pairs. In the comparisons for differences of ginseng ages within the same area. granite and phyllite areas are high in the 2 year ginsengs while the shale ares are high in the 3 year ginsengs in the most of the elements. Positive correlations are dominant regardless area differences and high correlations are shown in the 3 year ginsengs, indicating the absorptions of the eligible element content with increasing ages. In the comparisons of area for the ginsengs of the same age, Rb, Cs and Ga, in the case of the granite area, are low in the 2 year ginsengs while most of elements are low in the 3 year ginsengs. High element contents are shown in the shale area, which are compared with granite and phyllite areas, indicating differences of dominant minerals. In the comparisons of the parts, upper parts are mainly high. High conrelations are shown in the 3 year ginsengs, suggesting the similarities of absorption degrees within root as well as upper parts with the age. In the comparisons between soils and ginsengs. elements except Ba and Sr, are mainly high in the soils.

금산 지역 토양 차이에 의한 인삼 중 무기 원소의 함량 변화

송석환(Suckhwan Song),민일식(Ell-Sik Min) 고려인삼학회 2009 Journal of Ginseng Research Vol.33 No.1

연구 결과는 아래와 같다. 풍화 토양에서 혈암 및 화강암 지역이 높은 원소가, 화강암지역이 낮은 원소가 많았다. 이는 토양내의 이들 원소를 함유할 수 있는 광물의 존재와, 함량으로 설명이 될 수 있다. 밭 토양에서 천매암 지역이 높은 원소가, 화강암 지역은 낮은 원소가 많았다. 즉 이 관계는 토양 내 함유 되어 있는 광물내 원소의 특성과, 풍화작용, 인삼의 생육기간 동안 발생하는 토양내의 물리, 화학적 작용 탓으로 설명할 수 있다. 모암에서 혈암이 높은 원소가, 화강암이 낮은 원소가 많았다. 각 암석별 원소 함량 차이는 암석 중 존재하는 광물의 특성으로 설명이 가능하다. 인삼은 각 지역별 함량 비교에서 높은 값이 혈암 지역의 Tl, 천매암 지역의 Cs, B, 화강암 지역의 Be, Cd에서 나타났다. 이 들 관계는 토양 중 이들 원소들을 함유하고 있는 광물의 종류 및 함량 차이에 의한 영향과 토양 중에서 원소의 거동에 영향을 주는 물리, 화학적 특성 차이 탓이다. 동일 지역 연생 차이별 성분 비교에서 높은 원소가 혈암지역은 2 년생, 천매암 및 화강암 지역은 4 년생에서, 타 지역 동일 연생별 평균 비교에서 높은 원소가 2 년생은 혈암지역이, 3, 4 년생은 화강암 지역에서 나타났다. 이는 토양중 광물의 특성, pH, 온도 등의 물리, 화학적 변수들이 특정 연령 및 토양 지역에 더 잘 반영 되었음을 암시한다. 풍화토와 밭토양의 관계에서 혈암 지역이 대부분 원소에서 풍화토가 높고, 천매암 및 화강암 지역은 밭토양이 높았다. 이는 풍화토는 개방된 상황에서 풍화를 받는 지역인데 반해, 밭토양은 인위적인 영향을 받았고, 해가림 밑에서 인삼이 다년생으로 자라면서 원소들이 인삼 내에서 흡수되고, 해가림밑에서 풍화에 의한 영향을 받았을 것을 암시한다. 토양과 인삼의 성분과의 관계에 토양이 인삼에 비해 Cs, Tl, Be에서 높고, 커다란 차이가 나타났다. 3 토양 중 화강암 지역의 인삼이 다른 두 지역보다 원소 함량에서 토양의 조성에 가까움을 암시한다. Geochemical relationships between ginsengs and soils from three representative soil types, shale, phyllite and granite regions, from Keumsan were examined. High elements were shown at the granite and shale areas of the weathered soils, the phyllite areas of the cultivated soils and the shale areas of the host rocks. Tl was enriched in ginsengs grown in the shale areas, Cs and B in the phyllite areas, and Be and Cd in the granite areas. Positive correlations were dominated by the shale areas. These relationships can be explained for mineral characteristics within the soils, and their behaviors related to the physio-chemical conditions. High elements were shown in the 2 year ginsengs of the shale areas, and 4 year ginsengs of the phyllite and granite areas in comparisons with ginsengs of the different ages from the same areas. These differences can be explained with ages of the ginsengs, solubilities of the minerals and physio-chemical differences within soils. The content differences of high elements such as Cs, Tl and Be were found between soils and ginsengs. Overall, these results suggest that components of ginsengs grown in the granite areas are chemically similar to the soils.

충남 홍성지역 활엽수림의 토양별 희토류 원소 함량 특성

송석환(Suckhwan Song),민일식(Ell-Sik Min),신병철(Byung-Cheol Shin) 한국산림바이오에너지학회 2009 산림바이오에너지 Vol.28 No.1

본 연구는 충남 홍성 및 광천의 화강암 및 사문암 지역에 생육되는 활엽수인 상수리 나무의 희토류 원소 함량 특성에 대해서이다. 대부분 희토류 원소 함량에서 화강암 토양이 사문암 지역에 비해 높았고, 토양 깊이 별로 보았을 때 사문암 및 화강암 지역 모두 20 cm 깊이에서 희토류 원소 함량이 제일 높았다. 두 대조구간 깊이 별 원소 함량 차이가 30 cm 깊이에서 컸고, 10 cm 깊이에서 작았다. 분류별로 보았을 때 경 희토류의 함량차이가 중 희토류 보다 컸다. 상관관계에서 사문암 지역은 정의 상관관계가 우세하였다. 식물에서 사문암 지역은 5 년생이, 화강암 지역은 25 년생이 원소 함량에서 높았다. 원소 함량에서 사문암 지역은 5 년생에서 수간이, 15, 25년생은 수피가 높았고, 화강암 지역은 5 년생에서 가지가, 15년과 25년생은 잎의 HREE, 뿌리의 LREE가 높았다. 상관관계에서 사문암 지역이 높은 상관계수를 보였다. 토양과 식물체의 상대비는 사문암 지역은 토양이, 화강암 지역은 식물체가 높음을 보여준다. 위 결과들은 서로 다른 토양에서 생육되는 동일 식물체의 희토류 원소 흡수 정도가 차이가 있고, 또한 연령에 따라 차이가 나타남을 암시한다. This study is carried out to investigate the comparison of Rare Earth Element contents of deciduous trees(5, 15, 25 years) at Hongseong and Kwangcheon where are classified as granite and serpentinite areas, respectively. Granite soil in Hongseong had higher rare earth element contents(REE) than serpentinite soil in Kwangcheon. Soils of the 20 cm depth are high in the both areas. Differences of two soil areas are big in the 30 cm depth, but small in the 10 cm depth. Differences of the LREE(Light Rare Earth Element) are high, relative to the HREE(Heavy Rare Earth Element). In the correlation coefficients, the serpentinite area is dominant in the positive relationships. In the plants, the serpentinite area is high in the 5 year trees, but in the 25 year trees from the granite area in the average values. The serpentinite area is high in the bolewood of the 5 year, and the bolebark of the 15 and 25 years while the granite area is high in the branch of the 5 year, and the HREE in the leaf and LREE in the root for the 15 and 25 years. In the correlation coefficients, the serpentinite area is dominant in the positive relationships. The relative ratios between the soils and plants suggest that the serpentinite area is high in the soil, while the granite area is high in the plants. Overall results suggest that differences of absorptions for the plants are shown in the different soils or with the ages.

금산 인삼과 토양의 희토류 원소 함량관계

송석환(Suckhwan Song),민일식(Ell-Sik Min),유선균(Sun-Kyun Yoo),이용규(Yong Gyoo Lee) 고려인삼학회 2006 Journal of Ginseng Research Vol.30 No.1

풍화 토양에서 셰일 지역이 높고 화강암 지역이 낮았으며, 셰일 지역이 화강암 및 천매암 지역에 비해 더욱 많은 원소에서 유의성이 높은 상관관계를 보였다.<br/> 인삼의 평균값에서 셰일 지역이 높고, 천매암 지역이 낮았다. 지역적 비교에서 셰일 지역이 높았고, 3년생이 많은 원소에서 유의성이 높은 상관관계를 보였는데, 이는 인삼이 연생이 증가함에 따라 토양으로 부터 필요한 만큼의 원소를 흡수하고 있음을 암시한다. 인삼의 연생 차이별 비의 비교에서 화강암과 천매암 지역은 2년생이, 셰일은 3년생이 높았다.<br/> 지상부에 대한 연생 차이별 비교 시 화강암 지역은 2년생이, 천매암 지역은 1년생이 높았다. 동일 연생 비교 시 셰일지역이 높고 천매암 지역이 낮았다. 대부분 원소 쌍에서 정의 상관관계를 보였고, 3년생이 높은 유의성의 상관관계를 보였다. 뿌리에 대한 연생 차이별 비교 시 화강암 지역은 2년생이, 천매암 및 셰일 지역은 3년생이 높았다. 동일 연생 비교에서 셰일 지역이 높고 천매암 지역이 낮았다. 지상부에 비해 높은 유의성의 상관관계를 보였는데 이는 뿌리 부분에서 흡수되는 원소들 사이에서 좋은 상관성이 있음을 암시한다.<br/> 지상부와 뿌리 부분의 비교에서 지상부가 높은 원소 함량을 보이고, 이 경향은 천매암 지역의 2년생에서 가장 높았다. 지상, 지하부의 비에서 LREE가 HREE 보다 커서 지상, 지하부의 차이가 LREE에서 컸음을 암시하고, 2년생이 대체로 높아 2년생의 지상부가 뿌리에 비해 높음을 암시한다.<br/> 토양과 인삼 함량과의 비교에서 거의 대부분 원소가 인삼에 비해 토양에서 높았고, 토양/ 지상부 비보다 토양/지하부 비가 컸다. HREE의 비율 차이가 커서 HREE가 더욱 토양의 조성과 차이를 보임을 암시한다. 2년에서 3년생으로 갈수록 비율 차이가 커져 토양과 인삼의 조성차이가 나이가 들어감에 따라 커짐을 암시한다. 전체적인 결과들은 셰일 지역의 인삼이 제일 토양의 조성에 가까웠고 천매암 지역에서 가장 차이가 컸음을 암시한다. Ginsengs(1-3 years old) from the Keumsan were analysed for the rare earth element(REE) contents and compared with their soils from the biotite granite(GR), phyllite(PH) and shale(SL) areas. In the soils, high REE contents and correlations were found in the SL. In the ginsengs, high element contents were shown in the SL. High correlations were found in the 3 year. In the upper parts, the 2 year of the GR was mainly high. Comparing with the same aged ginsengs, high elements were shown in the SL. Positive correlations were dominated and high correlations were shown in the 3 year ginsengs. In the root parts, the GR was high in the 2 year while the PH and SL were high in the 3 year. Comparing with the same ages, high elements were shown in the SL. High correlation relationships were found. Comparing between upper and root parts, the upper parts were mainly high, LREE showed big differences and relative ratios of the 2 year were mainly high. Comparing between soils and ginsengs, the soils were mainly high. Ratios between soils and root parts(soils/root parts) were higher than those of the upper parts. Ratios of the LREE showed big differences relative to those in the HREE and the ratios increased with ages. Overall results suggested that ginsengs of the SL were similar to those of soils and those of the PH showed big differences.

금산의 다양한 토양으로부터 채취된 고려 인삼의 주 원소 함량 비교

송석환(Suckhwan Song),민일식(Ell-Sik Min),장규식(Gyu Sick Chang) 고려인삼학회 2008 Journal of Ginseng Research Vol.32 No.3

연구 결과는 아래와 같다. 풍화토양의 경우 대부분 원소가 셰일 지역이 낮고, 천매암 및 화강암 지역에서 높았다. 상관계수에서 화강암 지역이 더욱 많은 원소에서 정 및 부의 상관관계를 보였다. 밭토양의 경우 천매암 및 화강암 지역이 높았고, 셰일 지역은 낮았다. 연생별 비교에서 셰일 지역의 4년, 천매암 지역의 2년, 화강암 지역의 3년생 토양이 높았다. 연생이 증가함에 따라 정의 상관관계가 증가하였다. 동일 연령이라도 셰일 지역에 비해 천매암 지역이 정의 상관관계가 증가하였다. 인삼의 경우 평균값에서 높은 원소 및 낮은 원소 함량이 화강암 지역에서 나타났다. 연생별 원소 함량에서 2, 3년생이 낮고, 4년생이 높은 원소가 많았다. 셰일 지역은 2, 4년생이, 천매암 및 화강암 지역은 4년생에서 높았다. 상관계수에서 2, 4년생은 정의 상관관계가 셰일 지역이 우세하였고, 3년생의 경우는 화강암 지역이 우세하였다. 평균값의 경우 화강암 지역이 우세하였고, 셰일 지역이 약하였다. 암상에 관계없이 평균값을 포함한 3 지역 모두, Al-Ti 쌍에서 정의 상관관계를 보였다. 타 지역 동일 연생별 성분 비교에서 화강암 지역은 연생이 증가함에 따라 높은 함량의 원소가 많았다. 상대 비에서 2년생은 화강암 지역이, 3년생과 4년생에는 셰일 및 지역이 천매암 지역이 높은 함량을 보였다. 풍화토와 밭토양의 관계에서 전체 풍화토가 화강암 지역 쪽에서 높음을 암시한다. 셰일 지역에서 천매암, 화강암 지역으로 갈수록 1 이상을 보이는 원소가 많아 셰일 지역에 비해 화강암 지역에서 풍화토가 높았다. 토양과 인삼의 성분과의 관계에서 연생에 관계없이 3 지역공히 평균값에서 전 원소가 인삼보다 토양이 높음을 암시하고, 연생에 관계없이 인삼보다 토양이 Al, Ti는 수 백 배 이상, Mn은 수 십 배 이상 높았다. 동 지역내 연생 차이별 비교(밭토양/인삼 함량)에서 지역별원소 별 차이가 있었으나 공히 밭토양이 인삼보다 Al, Ti는 수 백 배, Mn은 수 십 배 차이를 보였다. 타 지역 동일 연생 별 비교에서 2, 3, 4년 공히 높은 비율이 셰일 지역의 Na, 천매암 지역의 Mn, 낮은 비율이 셰일 지역의 Mg, 화강암 지역의 Al, Mn, Na에서 나타났다. 즉 토양과 인삼 성분 차이가 셰일 지역의 Na, 천매암 지역의 Mn에서 크고, 셰일 지역의 Mg, 화강암 지역의 Al, Mn, Na 에서 작았다. This study is for major element relationships between ginsengs and soils from three representative soil types from Keumsan, shale, phyllite and granite. In the weathered soils, the granite and phylllite are high while the shale are low. The granite show distinctive positive and negative relationships rather than the phyllite and shale. In the field soils, the granite and phyllite are high while the shale are low. Positive relationships are distinctive with the increasing ages, and in the granite. In the ginsengs, high element contents are shown in K and Na of the shale, Mg and Ca of the phyllite, and Al, Mn and Ti of the granite. In the same regions, the 2 and 3 years are mainly low, but high in the 4 year. Positive correlations are distinctive in the 2 and 4 year of the shale, and 3 year of the granite. Comparisons with ginsengs of the same ages from the different areas suggest that the granite show high element contents with the ages. It also suggests that the 2 year of the granite, and 3 and 4 year of the shale and phyllite are high. Relative ratios(weathered/field soils) among the soils suggest that the weathered are generally high, especially in the granite rather than the shale. Relative ratios between field soils and ginsengs(field soils/ginseng) suggest that the soils are higher than the ginsengs, and differences of several hundred times in the Al and Ti, and of several ten times in the Mn are shown between two. Comparisons among the different ages from the same areas suggest that differences of several hundred times in the Al and Ti are shown. It suggests that ginseng contents are significantly different from the field soils in the Al and Ti contents. Comparisons among from the same ages of the different areas suggest that high element differences are shown in Na of the shale, and Mn of the phyllite, while low element differences are found in Mg of the shale, and Al, Mn, and Na of the granite

충남 서부 활석광산 주변의 지표수 및 하상 퇴적물의 중금속 함량

송석환 ( Suck Hwan Song ),김명희 ( Myung Hee Kim ),민일식 ( Ell Sik Min ) 한국환경생태학회 2002 한국환경생태학회지 Vol.15 No.2

토양 차이별 인삼 중 무기 원소 함량

송석환(Suckhwan Song),민일식(Ell-Sik Min) 고려인삼학회 2009 고려인삼학회 학술대회 Vol.2009 No.5

토양별 인삼의 무기 원소 함량 차이

송석환(Suckhwan Song),민일식(Ell-Sik Min) 고려인삼학회 2008 고려인삼학회 학술대회 Vol.2008 No.12